DE1188186B

DE1188186B - Protective device with current limiter

Info

Publication number: DE1188186B
Application number: DES55738A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Kesselring
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1957-11-01
Filing date: 1957-11-01
Publication date: 1965-03-04

Description

Schutzeinrichtung mit Strombegrenzer Es wurde bereits eine Schaltanordnung vorgeschlagen, die aus der Reihenschaltung eines Strombegrenzers in Form eines Leistungsschalters mit Widerständen und Überbrückungskontakten und eines Lastschalters besteht, der als Widerstandsschalter ausgebildet ist. Dabei wird bei hoher Überlastung, insbesondere bei Kurzschluß, zuerst der Strombegrenzer wirksam und nachfolgend der Widerstandsschalter, wogegen bei Überlastung bis etwa zum doppelten Nennstrom und bei willkürlichen Schalthandlungen nur der Widerstandsschalter betätigt wird. Unter Widerstandsschalter wird dabei eine Anordnung verstanden, durch die bei der Ein- und Ausschaltung ein stetig oder in kleinen Stufen sich ändernder Widerstand in den Stromkreis eingefügt und beim Ausschalten der Strom schließlich so klein gemacht wird, daß seine vollständige Unterbrechung in einfacher Weise, z. B. durch eine Lufttrennstrecke, bewirkt werden kann. Ein solcher Widerstandsschalter hat den Vorteil, daß er lichtbogenfrei arbeitet; andererseits ist er jedoch verhältnismäßig aufwendig und daher auch teuer.Protective device with current limiter A switching arrangement has already been made proposed that from the series connection of a current limiter in the form of a circuit breaker with resistors and bridging contacts and a load switch that is designed as a resistance switch. In the event of high overload, in particular in the event of a short circuit, first the current limiter is effective and then the resistance switch, on the other hand, in the event of overload up to about twice the nominal current and in the event of arbitrary switching operations only the resistance switch is operated. Under resistance switch is thereby understood an arrangement by which when switching on and off a steady or Resistance that changes in small steps is inserted into the circuit and when Turning off the electricity will eventually make it so small that its full Interruption in a simple manner, e.g. B. by an air separation section can. Such a resistance switch has the advantage that it works without arcing; on the other hand, however, it is relatively complex and therefore also expensive.

Man kann nun den mit dem älteren Vorschlag erstrebten Vorteil, nämlich die Vermeidung von kurzzeitigen Stromstößen beim Einschalten, auch dadurch erreichen, daß als Lastschalter an sich bekannte Leistungsschalter kleinerer Schaltleistung verwendet werden. Erfindungsgemäß ist nun eine Schaltanordnung mit einem Strombegrenzer und einem als Lastschalter dienenden Widerstandsschalter dadurch gekennzeichnet, daß der Lastschalter als Schalter mit Widerstandsvorstufe ausgebildet ist.One can now have the advantage sought with the older proposal, namely avoiding short-term power surges when switching on, also thereby achieving, that as a load switch known circuit breaker of smaller switching capacity be used. According to the invention is now a switching arrangement with a current limiter and a resistance switch serving as a load switch, characterized in that that the load switch is designed as a switch with a resistor stage.

An sich ist es bekannt, zur Vermeidung von Stromstößen Leistungsschalter mit Widerstandsvorstufe zu verwenden. Bei den bisher bekannten Leistungsschaltern ist aber das Auftreten eines kurzzeitigen Stromstoßes bedeutungslos, da die überstromschutzeinrichtungen hierauf nicht ansprechen und daher der Leistungsschalter eingeschaltet bleibt. Unangenehm sind lediglich die durch Stromstöße verursachte hohe Beanspruchung der leer laufenden Transformatoren und durch Stromstöße bewirkte Spannungsabsenkungen. Bei der Bestückung eines Netzes mit Strombegrenzer liegen hingegen die Verhältnisse grundsätzlich anders, da diese auch auf kurzzeitige hohe Stromstöße ansprechen. Durch die erfindungsgemäße Kombination werden nun eine ganze Reihe von Vorteilen erreicht: 1. Es können alle betriebsmäßigen Schalthandlungen mit dem Lastschalter durchgeführt werden, wobei das Netz von Stromstößen verschont bleibt. 2. Der Strombegrenzer tritt nur in Funktion bei hohen Überlastungen. Er braucht aber nun den Strom nur so weit zu reduzieren, daß der übrigbleibende Reststrom vom Lastschalter sicher unterbrochen werden kann. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Verbilligung des Strombegrenzers.It is known per se to use circuit breakers to avoid power surges to be used with resistor preamplifier. With the previously known circuit breakers but the occurrence of a short-term current surge is meaningless, since the overcurrent protection devices do not respond to this and therefore the circuit breaker remains switched on. Unpleasant are only the high stress caused by power surges on the idle Transformers and voltage drops caused by power surges. When equipping In a network with a current limiter, on the other hand, the conditions are fundamentally different, as these also respond to short-term high current surges. By the invention Combination, a whole range of advantages are now achieved: 1. It can all operational switching operations are carried out with the load switch, whereby the network is spared from power surges. 2. The current limiter only works at high overloads. But now he only needs to reduce the current so far that the remaining residual current can be safely interrupted by the load switch. This results in a significant reduction in the cost of the current limiter.

3. Der Strombegrenzer kann sofort nach Abschaltung eines Kurzschlusses selbsttätig wieder in die Einschaltstellung zurückgehen und steht nun für eine nachfolgende Kurzschlußabschaltung bereit. Diese tritt jedoch frühestens dann auf, wenn der Lastschalter wieder geschlossen wird.3. The current limiter can be activated immediately after a short circuit has been switched off automatically go back to the switch-on position and now stands for a subsequent Short-circuit shutdown ready. However, this occurs at the earliest when the load switch is closed again.

An Hand der Zeichnung wird nachstehend das Zusammenwirken von Strombegrenzer und Schalter mit Widerstandsvorstufe am Beispiel der Einschaltung eines leer laufenden Einphasentransformators erläutert. Es bedeutet _1 eine Wechselstromquelle, 2 einen Strombegrenzer, bestehend aus den Widerstandsbahnen 3 und 4 und der in der Richtung des Doppelpfeiles beweglich angeordneten Strombrücke 5. _6 ist der Lastschalter, bestehend aus dem beweglichen Schaltelement 7 und der Widerstandsvorstufe 8 mit dem Vorkontakt 9 und dem Hauptkontakt 10. 11 ist ein Einphasentransformator, 12 ein zunächst in der Ausschaltstellung befindlicher Leistungsschalter; 13 ist die Fernleitung und 14 eine Kurzschlußstelle.Using the drawing, the interaction of the current limiter and switch with resistor pre-stage is explained below using the example of switching on an idle single-phase transformer. _1 it means an AC power source, 2 is a current limiter consisting of the resistor tracks 3 and 4 and the movably arranged in the direction of double arrow-phase bridge 5. 6 is the load switch consisting of the movable contact member 7 and the resistance precursor 8 with the pre-contact 9 and the Main contact 10. 11 is a single-phase transformer, 12 is a circuit breaker which is initially in the switched-off position; 13 is the long-distance line and 14 is a short-circuit point.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, befindet sich der Strombegrenzer 2 in der Einschaltstellung. Wird nun der Lastschalter _6 durch Bewegen des Schaltelementes 7 im Uhrzeigersinn eingeschaltet, so fließt der Strom zunächst über die WiderstanIsvorstufe 8, wodurch in an sich bekannter Weise der Stromstoß des leer laufenden Transformators 11 auf Werte unter etwa dem doppelten Nennstrom begrenzt wird. Nach Abklingen des sogenannten Rushstromes, was meist schon nach ein bis zwei Halbwellen der Fall ist, kann das Schaltelement 7 in die Einschaltstellung gebracht werden, so daß der Strom unmittelbar über den Hauptkontakt 10 fließt. Der Abschaltvorgang von Strömen bis etwa zum doppelten Nennstrom erfolgt dadurch, daß das Schaltelement 7 des Lastschalters _6 im Gegenzeigersinn bewegt wird.As can be seen from the drawing, the current limiter 2 is in the switch-on position. If the load switch _6 is now switched on by moving the switching element 7 clockwise, the current first flows through the resistor pre-stage 8, whereby the current impulse of the idle transformer 11 is limited in a known manner to values below about twice the nominal current. After the so-called rush current has subsided, which is usually the case after one or two half waves, the switching element 7 can be brought into the switched-on position so that the current flows directly via the main contact 10 . The process of switching off currents up to about twice the nominal current takes place in that the switching element 7 of the load switch _6 is moved in the counter-clockwise direction.

Ist jedoch der Schalter 12 eingeschaltet (punktierte Stellung) und tritt nun an der Stelle 14 ein Kurzschluß auf, so spricht der Strombegrenzer 2_ nach (1... 2).j0-4s an. Es werden die Widerstände 3 und 4 durch einen nicht dargestellten Antrieb eingeschaltet und der Strom begrenzt. Gleichzeitig beginnt aber auch die Ausschaltbewegung des Lastschalters 6 durch den der übrigbleibende Reststrom unterbrochen wird. Spätestens in diesem Augenblick bewegt sich die Strombrücke 5 des Strombegrenzers 2 wieder nach unten, so daß eine sofortige *iedereinschaltung durch den Lastschalter 6 wie dies beispielsweise bei der sogenannten Kurzunterbrechung notwendig ist, vorgenommen werden kann.However, if switch 12 is switched on (dotted position) and a short circuit now occurs at point 14, current limiter 2_ responds after (1 ... 2) .j0-4s. Resistors 3 and 4 are switched on by a drive (not shown) and the current is limited. At the same time, however, the switch-off movement of the load switch 6 also begins, by means of which the remaining residual current is interrupted. At this point at the latest, the current bridge 5 of the current limiter 2 moves down again, so that an immediate switch-on by the load switch 6, as is necessary, for example, with the so-called short interruption, can be carried out.

Claims

Claim: Switching arrangement, consisting of the series connection a current limiter in the form of a circuit breaker with resistors and bridging contacts and a resistance switch serving as a load switch, which acts in such a way that in the event of a high overload, especially in the event of a short circuit, by means of an overcurrent protective device first the circuit breaker and then the load switch are triggered, on the other hand, in the event of overload up to about twice the nominal current and in the event of arbitrary switching operations in a known manner only the load switch is operated, characterized in that the load switch is designed as a switch with a resistor pre-stage.